【摘要】文章就高層建筑安全疏散設計工作,淺析設計中應考慮和注意的問題。
【關鍵詞】高層建筑;安全疏散;防煙防火
隨著建筑科學技術迅速發展,城市人民居住條件不斷的改善,城市用地越來越緊張,建造高層建筑日益增多。在防火設計上,要求設計者要去研究、解決好防火設計中的各種問題,以適應高層建筑發展的需要。高層建筑防火設計內容包括總平面布置、耐火等級、防火間距、防火分隔、安全疏散、消防給水,固定滅火裝置、防煙排煙、通風空調、電氣防火等。現階段研究高層建筑的疏散設計很有必要,對提高高層建筑安全疏散性能,減少高層建筑火災造成的人員傷亡具較強的現實意義。本文僅就高層建筑安全疏散淺談設計中的若干問題。
1.高層建筑安全疏散設計應從嚴要求
高層建筑的安全疏散存在以下不利因素:一是層數多、垂直距離長,則疏散到地面或其他安全場所的時間要相應增長;二是規模大、人員多的高層建筑由于疏散通路處理不好,緊急疏散時容易出現混亂擁擠情況;三是各種豎向管井未做防火分隔處理,火災時撥煙撥火的作用大,導致蔓延快,給安全疏散增加了困難;四是消防登高。因此,為了保障高層建筑的疏散安全,避免和大大減少傷亡事故的經濟損失,其安全疏散設計必須考慮周到,完善。具體的說,當發生火災時,設法做到人們從著火房間或部位,跑到公共走道,再由公共走道達到疏散樓梯間(主要指防煙樓梯間和封閉樓梯間),然后由疏散樓梯間直達室外或其他安全處所(避難間、層、屋頂平臺)等,要盡量做到直接、簡捷,即行程要短、轉折要少。
2.宜布置成環形或雙向走道
有些高層酒店、辦公樓、多功能大樓等建筑,將疏散樓梯、電梯和空調設備、服務用房等集中布置在建筑平面中心部位,其走道布置成環形或雙走道。國內外采用這種方法布置的實例很多,如原北京燕京飯店、廣州白天鵝賓館等將垂直疏散樓梯,電梯和輔助用房等布置在建筑平面中央,而將辦公、客房等用房布置在建筑物的四周,形成環形走道或雙向走道,這兩種形式的疏散走道,其優點在于不論走道何處被火堵截,人們都能較順利地疏散到樓梯間或其他安全地點,從而為人們安全疏散提供了良好的條件。因此,在設計中,宜結合高層疏散平面布置具體情況。
3.安全疏散距離必須適當加以限制
安全疏散距離一般指高層建筑的房門或住宅戶門到最近的外部出口或樓梯間的最大距離。限制這個距離的目的,在于縮短疏散時間,盡快疏散到安全地點,避免造成嚴重損失。確定安全疏散距離,要考慮到房間的使用性質,人員密集程度和疏散能力等因素。例如,醫院中的病人,行動困難,重病人還要人扶著或推著。又如,酒店的客人來往頻繁,不熟悉疏散路線和疏散設施,緊急疏散容易驚慌,走錯路,延誤疏散時間;再如,教學樓的學生,人員較密集,又是青少年,火災時容易失去理智,出現混亂擁擠情況;因此,確定安全疏散距離必須根據不同情況和條件區別對待。
4.合理設置疏散樓梯
高層建筑由于垂直疏散距離長,在設計中必須予以充分重視。在平時,垂直交通的通道,一是電梯,二是樓梯。發生火災時,工作電梯往往因為斷電而停止運轉,而疏散樓梯則成為人們從上而下疏散的唯一通道,因此,在設計上必須保證疏散安全,具體應滿足以下要求:
(1)防煙防火效果好。火災實例和實驗結果表明,防煙樓梯間阻擋煙火效果好,因為這種樓梯間在入口處設有前室,并設有防煙和排煙設施,或者設有專供排煙用的陽臺、凹廊等,且通向前室和樓梯間的門采用防火門。封閉樓梯間次之,因為這種樓梯間設有能自行關閉的單向彈簧防火門,在一定時間內能阻擋煙氣竄入樓梯間;敞開樓梯間僅三面有墻,而面向走道和房間的一面全敞開,一旦起火,往往成為火勢蔓延的通道。
(2)樓梯通道應明確、簡捷。為了避免人員在緊急疏散時不迷失方向,延誤疏散時間,造成不應有的傷亡事故,高層建筑的疏散樓梯應不改變位置,上下直通,并應有直通室外的出口。
(3)疏散樓梯宜直通屋頂平臺。高層建筑層數多,垂直疏散距離長,發生火災時樓梯被煙火封堵住可能性大,尤其是當下部樓層起火,煙火向上蔓延快,容易切斷人員向下疏散的通路,則上層人員不得不向上疏散,如果疏散樓梯能通向屋頂,人們跑到屋頂平臺,借助其他安全疏散設施予以安全脫險,如跑到另一疏散樓梯進行安全疏散,設有直升飛機停機坪,借助直升飛機安全疏散。
(4)樓梯間不應設有危險物。為了保障高層建筑內疏散樓梯間及前室的安全,利于人員安全疏散,樓梯間和防煙樓梯間前室,不應設燒水間、可燃物品儲藏室、可燃氣體管道、易燃或可燃液體管道和影響疏散的突出物。考慮到高層住宅敷設煤氣管道的實際需要,如必須在樓梯間設置時,只能水平布局通過,但通過的管段必須加設保護套管。
(5)疏散樓梯和走道上的階梯不應采用螺旋梯和扇形踏步。
5.設置避難層或避難間
避難層或避難間是保障高層建筑內人員在火災時安全脫險的一項有效措施。國內外規模大、層數多的綜合性高層建筑,一般都設有避難層和避難間。設置應滿足以下要求:
(1)為了保障避難層具有較長時間的抵抗火燒的能力,其上層、下層樓板應采取現澆的鋼筋混凝土板,耐火極限不應低于2.00小時,避難間應用耐火極限不低于3.00小時的隔墻于其他部位隔開,隔墻上的門應采用甲級防火門;
(2)為了保障避難層內人員安全,則通向避難層的樓梯,其上、下層樓板應是不連續的上、下層錯位布置,且通向避難層的出入口應設有防煙前室,室前的門應為防火門。
(3)根據當地氣候條件,避難層可以使敞開式的,也可以是封閉式的。
(4)任何豎向管井通過避難層時,都必須完全封閉,不得開設任何孔洞。
(5)消防電梯除各層可停靠外,在避難層必須停靠,并應設有只供消防人員能開啟和關閉的電梯門。
(6)封閉式避難間,必須設有獨立的通風排煙設施。
6.設置屋頂直升飛機停機坪
層數多、規模大、人員密集的高層建筑,其屋頂設置直升飛機停機坪或供直升飛機搶救人員的設施十分必要,并符合以下要求:
(1)宜設置在旋轉餐廳或電梯機房的頂上。因為這樣布置,直升飛機的降落更安全。
(2)停機坪面積大小,主要取決于可能采用直升飛機最大全長。為了使直升飛機安全降落,停機坪的面積應為直升飛機全長的1.5~2倍,并在停機坪面積5米范圍內部應設有長桿、航標燈桿、金屬共用天線等障礙物等。
(3)停機坪承載能力應能滿足承受動荷載和沖擊荷載的要求。
7.合理設置消防電梯
消防電梯是火災時運送消防人員、消防器材以及搶救傷員用的。因為發生火災時,為了保障消防人員的安全,必須切斷電源,普通電梯即停止運轉。如沒有考慮設置消防電梯,則給消防人員營救工作帶來很多不便。因此,高層建筑必須設置消防電梯。